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基于DTF和REDIM技术构建的亚网格燃烧模型及其验证
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作者 徐亮 王平 +4 位作者 余倩 侯天增 王海连 陈明敏 何磊 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期347-354,共8页
将反应扩散流形(REDIM)技术与动态火焰增厚(DTF)模型结合起来,构建了一种新的湍流预混燃烧模型。用该模型对PRECCINSTA燃烧器全局当量比分别为0.75和0.83的两种贫燃预混旋转火焰开展大涡模拟计算,将计算结果与原DTF模型计算结果以及实... 将反应扩散流形(REDIM)技术与动态火焰增厚(DTF)模型结合起来,构建了一种新的湍流预混燃烧模型。用该模型对PRECCINSTA燃烧器全局当量比分别为0.75和0.83的两种贫燃预混旋转火焰开展大涡模拟计算,将计算结果与原DTF模型计算结果以及实验结果进行对比研究,着重分析了速度、温度以及CO2质量分数的径向分布情况。研究表明:新模型的计算结果与实验结果吻合良好,由于新模型求解的组分输运方程数目减少,计算效率比原DTF模型约提高15%;理论上,新模型可推广应用于部分预混火焰的计算,只要采用合适的REDIM化学反应表格,如二维的REDIM表格。 展开更多
关键词 大涡模拟 反应扩散流形 动态火焰增厚模型 贫燃预混旋转火焰 燃气轮机燃烧室
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基于REDIM方法构建的亚网格燃烧模型及其应用 被引量:5
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作者 王蔡军 陆少杰 王平 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期4948-4959,共12页
将近年发展的详细反应机理简化方法:反应-扩散流形(REDIM)方法与假定滤波密度函数相结合,构造了新的亚网格燃烧模型。由于REDIM方法既能描述快速反应状态又能描述扩散过程起主导作用的慢速反应状态,因此新构造的燃烧模型理论上可用于计... 将近年发展的详细反应机理简化方法:反应-扩散流形(REDIM)方法与假定滤波密度函数相结合,构造了新的亚网格燃烧模型。由于REDIM方法既能描述快速反应状态又能描述扩散过程起主导作用的慢速反应状态,因此新构造的燃烧模型理论上可用于计算扩散和化学反应均起重要作用的湍流部分预混燃烧及分层燃烧模式。为了验证其性能,利用新模型对基准的Darmstadt湍流分层火焰燃烧器进行了大涡模拟(LES)计算:首先分别采用粗、细两种网格对无反应湍流状态进行了计算,以检验网格精度;随后对一个有分层效应的湍流燃烧状态进行了计算。LES计算得到的速度、温度、组分等统计信息与实验结果吻合良好,验证了新亚网格燃烧模型在预测湍流分层火焰方面的能力。 展开更多
关键词 湍流 反应动力学 数值模拟 反应机理简化 反应-扩散流形 大涡模拟 分层火焰 假定滤波密度函数
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滤波PDF积分方法对湍流火焰计算的影响
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作者 王平 王宝同 《江苏大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期134-140,共7页
针对PRECCINSTA燃气轮机燃烧室中的贫燃预混旋转火焰,采用化学反应列表与预设概率密度函数(PPDF)相结合的方法进行了大涡模拟(LES)计算.应用反应-扩散流形(REDIM)技术生成1维化学反应列表(以CO2的质量分数为参变量),利用均匀型PPDF对其... 针对PRECCINSTA燃气轮机燃烧室中的贫燃预混旋转火焰,采用化学反应列表与预设概率密度函数(PPDF)相结合的方法进行了大涡模拟(LES)计算.应用反应-扩散流形(REDIM)技术生成1维化学反应列表(以CO2的质量分数为参变量),利用均匀型PPDF对其进行后处理,以获得供LES计算直接调用的2维化学反应列表.在进行概率密度函数(PDF)积分以获得Favre滤波热力学变量(如:温度、组分质量分数等)的过程中采用了2种不同的计算策略:直接Favre滤波PDF法和常规PDF加Favre平均法.结果表明:由2种方法处理得到的2维化学反应列表差别不大,但由之获得的火焰计算结果却有不小的差别,后者的计算结果与试验值更加吻合,精度更高. 展开更多
关键词 预混火焰 大涡模拟 反应-扩散流形 概率密度函数法 燃气轮机
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非均匀入流部分预混射流火焰的大涡模拟 被引量:2
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作者 李伟超 王平 +3 位作者 侯天增 余倩 陈明敏 曾海翔 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期66-72,共7页
针对部分预混火焰的大涡模拟(LES)问题,通过采用基于反应-扩散流形(REDIM)方法和假定滤波概率密度函数(PFDF)构造的REDIM-PFDF亚网格燃烧模型,对悉尼大学及Sandia实验室联合测量的非均匀射流部分预混火焰(FJ200-5GP-Lr75-57)进行了大涡... 针对部分预混火焰的大涡模拟(LES)问题,通过采用基于反应-扩散流形(REDIM)方法和假定滤波概率密度函数(PFDF)构造的REDIM-PFDF亚网格燃烧模型,对悉尼大学及Sandia实验室联合测量的非均匀射流部分预混火焰(FJ200-5GP-Lr75-57)进行了大涡模拟研究.随后对该状态的火焰及流场结构进行了分析,并将计算结果与实验数据进行对比,研究表明,在所研究的部分预混火焰工况下,大涡模拟预测得到的温度、CO2、CO等组分与实验值吻合良好.这也进一步验证了REDIM-PFDF模型在计算部分预混燃烧方面的能力. 展开更多
关键词 湍流部分预混火焰 大涡模拟 反应-扩散流形 假定滤波概率密度函数
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剪切层强度对湍流分层火焰传播特性的影响 被引量:1
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作者 张春 王平 +2 位作者 侯天增 王蔡军 余倩 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期376-382,共7页
采用REDIM-PFDF模型对Darmstadt湍流分层火焰进行了大涡模拟,分别计算了有分层无剪切效应的状态(A-r)和有分层有剪切的状态(C-r),研究分析了分层剪切效应对于湍流分层火焰传播机制的影响.重点对反应层与混合层的交叉角?变化情况进行了... 采用REDIM-PFDF模型对Darmstadt湍流分层火焰进行了大涡模拟,分别计算了有分层无剪切效应的状态(A-r)和有分层有剪切的状态(C-r),研究分析了分层剪切效应对于湍流分层火焰传播机制的影响.重点对反应层与混合层的交叉角?变化情况进行了详细分析.结果发现,A-r和C-r均以焰后支持火焰传播模式为主,但由于C-r中增加了很强的剪切效应,导致湍流增强,分层效应被弱化,促进了燃料混合,出现焰前支持火焰传播模式的概率有所增加. 展开更多
关键词 反应-扩散流形 分层火焰 剪切效应 大涡模拟
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